Uma caixa de 10,0 kg é puxada por um cabo horizontal formando um círculo sobre uma superfície horizontal áspera, para a qual o coeficiente de atrito cinético é 0,250. Calcule o trabalho realizado pelo atrito durante uma volta circular completa, considerando o raio de (a) 2,0 m e (b) 4,0 m. (c) Com base nos resultados obtidos, você afirmaria que o atrito é uma força conservativa ou não conservativa? Explique.
Passo 1
Vamos aplicar:
E sabemos que:
Para uma viagem circular, a distância percorrida é . Em cada ponto do movimento, a força de atrito e a força deslocamento estão em direções opostas e . Portanto:
Sabemos que:
Então,
Passo 2
- Dessa forma,
- A distância ao longo do caminho dobra, então o trabalho realizado dobra e se torna .
- O trabalho realizado para um deslocamento de ida e volta não é zero e o atrito é uma força não conservativa.
Passo 3
Passo 4
A direção da força de atrito depende da direção do movimento do objeto e é por isso que
o atrito é uma força não conservativa.
Resposta
- Não conservativa